Языки, системы и стили программирования, страница 4

Среда проектирования предназначена для создания формы и элементов управления выполнением программы – интерфейса пользователя. Если управление выполнением программ в системе программирования осуществляется с помощью стандартных элементов управления и оформления Windows (кнопки, списки, переключатели, пункты меню и т.д. – визуальных компонентов), то такие системы программирования называются системами визуального программирования или системами быстрого проектирования. Представление визуальных компонентов на панели инструментов в раскрывающихся списках называется компонентным подходом, а среда проектирования в системах визуального программирования называется RAD-средой.

Примеры систем визуального программирования: Visual Basic (на основе языка программирования Basic), Borland Delphi (на основе языка программирования Pascal), Borland Builder (на основе языка программирования Java) – все работают «под Windows».

В системах визуального программирования собственно решение прикладной задачи программируются на том языке, на основе которого разработана данная система, а создание средств управления процессом выполнения программы с помощью RAD-среды называется проектированием.

2. Этапы подготовки и решения задач на ЭВМ и стили программирования

В решении любой прикладной задачи на ЭВМ (научно-технической, управленческой, производственной, обработки информации, учебной и других) можно выделить следующие этапы:

-  постановка задачи,

-  математическое описание задачи,

-  выбор и обоснование метода решения,

-  алгоритмизация вычислительного процесса,

-  составление программы,

-  отладка программы,

-  решение задачи и анализ полученных результатов.

В некоторых случаях отдельные этапы могут отсутствовать или быть жестко взаимосвязаны друг с другом. Например, постановка задачи и выбор метода решения, составление алгоритма и программы (программирование). Дадим краткую характеристику указанных этапов подготовки и решения задач на ЭВМ.

Постановка задачи. Формулируется задача исследований и цель её решения. Определяются условия и ограничения, при которых решается задача. Особое значение на этом этапе имеет корректность математической постановки задачи, поскольку от корректности постановки задачи в значительной степени зависит все последующие этапы.

Математическая постановка задачи. Выражение соотношений между величинами, определяющими результат, посредством математических формул. Иными словами, формирование математической модели анализируемого явления (отдельными вопросами являются точность модели, принимаемые допущения и ограничения). В зависимости от специфики решаемой задачи при математической постановке используются различные разделы математики и других дисциплин. Общие требования к математической постановке задачи: реалистичность, реализуемость, корректность.

Выбор и обоснование метода решения. Математическая модель решения задачи доводится до решения при помощи корректных методов решения. При выборе методов решения учитывается точность вычислений, время решения задачи на ЭВМ, требуемой объема памяти. Одну и ту же задачу можно решить различными методами, при этом в рамках каждого метода решение задачи осуществляется с помощью различных программ.

Алгоритмизация вычислительного процесса. Составление алгоритма решения задачи согласно действиям, задаваемым выбранным методом решения. Алгоритм – совокупность формальных правил, обеспечивающих однозначный результат вычислений при заданном наборе исходных данных. При составлении алгоритма процесс обработки данных разбивается на отдельные, относительно самостоятельные этапы (шаги) и устанавливается логическая последовательность их выполнения. Наиболее распространенной формой представления алгоритмов является графическая, при этом алгоритм представляется блок-схемой.

Составление программы. При составлении программы алгоритм решения задачи переводится на конкретный язык программирования и составляется текст программы. Составление текста программы выбор языка программирования должен учитывать специфику (содержание) решаемой задачи и характер последующего использования разрабатываемой программы. Современные тенденции – использование языков программирования высокого уровня, систем программирования, визуального программирования.